一种用高压气体驱动可以并联发电用于新能源的发电装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用高压气体驱动可以并联发电用于新能源的发电装置，包括空气加热器、供气设备、供燃料设备、发电设备、活塞膨胀机组、透平膨胀机组及再热器，空气加热器将空气进行加热生成高温高压气体，供气设备为空气加热器提供高压空气，活塞膨胀机组的进气口与高压气体进气管路连接，高压气体通过高压气体进气管路进入活塞膨胀机组，活塞膨胀机组的排气口与透平膨胀机组的进气口连接，将排气供给透平膨胀机组，再热器设于活塞膨胀机组和透平膨胀机组的进气管路上，活塞膨胀机组的进气管路上设有阀门，透平膨胀机组位于活塞膨胀机组下游，发电设备利用空气加热器生成的高温高压气体发电。本发明专利技术结构简单、方法简洁、效果显著，适宜推广使用。

A power generation device driven by high-pressure gas that can generate electricity in parallel for new energy sources

The invention discloses a power generation device driven by high pressure gas, which can generate electricity in parallel for new energy sources, including air heater, gas supply equipment, fuel supply equipment, power generation equipment, piston expansion unit, turbine expansion unit and reheater. The air heater heats air to generate high temperature and high pressure gas, and the air supply equipment provides high pressure air for air heater, and the piston expands. The intake port of the unit is connected with the high-pressure gas intake pipeline. The high-pressure gas enters the piston expansion unit through the high-pressure gas intake pipeline. The exhaust port of the piston expansion unit is connected with the intake port of the turbine expansion unit. The exhaust gas is supplied to the turbine expansion unit. The reheater is arranged on the intake pipeline of the piston expansion unit and the turbine expansion unit. The intake pipeline of the piston expansion unit is equipped with the reheater. Valve, turbine expansion unit is located downstream of piston expansion unit. Power generation equipment uses high temperature and high pressure gas generated by air heater to generate electricity. The invention has simple structure, simple method and remarkable effect, and is suitable for popularization and use.

【技术实现步骤摘要】
一种用高压气体驱动可以并联发电用于新能源的发电装置
本专利技术涉及发电设备
，具体为一种用高压气体驱动可以并联发电用于新能源的发电装置。
技术介绍
现有的可移动式发电设备主要都是汽油发电机组、柴油发电机组等等，由于这种发电机组便于移动，因此适用于在缺电地域使用，例如：电网未普及到的乡村、牧区及山区等地区，可以作为用电设备的供电电源。但该种发电机组需要汽油、柴油等原料，一般上述地区的交通也不是很便利，因此为这些设备运输汽油和柴油不方便，并且所述汽油和柴油为危险易燃易爆物品，不适宜大量囤积。所述汽油和柴油还对人体有害，采用这些原料的发电机还会排放出有害于人体健康和污染环境的废气。随着风电、太阳能光伏等大规模可再生能源在接入电网的比例越来越高，由于其波动性，我国很多地区都存在弃风、弃光限电问题，对我国可再生能源的发展不利，有必要寻找一种适合于我国北方缺水地区的大规模储能方式。如果把弃风、弃光现象中浪费的电能存储起来，在用电高峰到来的时候，再把这部分电能拿来补充电量不足,可实现电网运行中的削峰添谷作用。因此，寻找一种合适的电能存储方式就变得很必要了。压缩空气储能是一种极具发展潜力的大规模储能方式，它具有动态响应快、成本低、环境友好等优点。典型的压缩空气储能发电系统工作过程如下：在电网用电的低谷时期，使用价格相对便宜且有剩余的电力驱动空气压缩机压缩空气，并将压缩后的高压空气储存在特定的密闭空间中。在用电高峰时期，将高压空气与天然气混合燃烧加热后，利用生成的高温高压气体通过发电设备来进行发电作业。压缩空气储能发电系统具有高效低耗、启动快、调节灵活、可用率高、投资省、建设周期短及环境污染小等优点。但是，如何将高压空气与燃气进行充分混合后，再利用燃烧设备将二者充分燃烧加热，使加热效率最大化的问题，还没有得到有效解决。这就使得利用压缩空气进行储能发电的方式还没有办法大面积推广开来；同时，在高压空气燃烧过程中，火焰会发生偏转，造成燃料与空气燃烧不充分、燃烧效率低下情况的发生。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用高压气体驱动可以并联发电用于新能源的发电装置，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种用高压气体驱动可以并联发电用于新能源的发电装置，包括空气加热器、供气设备、供燃料设备、发电设备、活塞膨胀机组、透平膨胀机组以及再热器，所述空气加热器将空气进行加热生成高温高压气体，所述供气设备为空气加热器提供高压空气，所述活塞膨胀机组的进气口与高压气体进气管路连接，高压气体通过高压气体进气管路进入活塞膨胀机组，所述活塞膨胀机组的排气口与所述透平膨胀机组的进气口连接，将排气供给透平膨胀机组，所述再热器设于活塞膨胀机组和透平膨胀机组的进气管路上，用于加热系统中做功的气体，所述活塞膨胀机组的进气管路上设有阀门，用于控制气体的流动方向，从而控制高压气体在活塞膨胀机组中的流程，所述透平膨胀机组位于活塞膨胀机组的下游，利用活塞膨胀机组的排气作为动力源进行做功，所述供燃料设备为空气加热器提供燃料，所述发电设备利用空气加热器生成的高温高压气体发电，所述供气设备包括一储存高压气体的储气罐及与发电电网相连接的压缩机，压缩机产生高压气体并流入储气罐中储存，所述储气罐经第一管路与空气加热器的燃烧室进气口相连通，以为燃烧室提供助燃烧气，储气罐经第二管路与燃烧室内设置的导向喷嘴相连通，导向喷嘴的轴线自燃烧室侧壁向燃烧室的轴线方向延伸，以控制燃烧室内燃烧火焰的方向，储气罐经第三管路与空气加热器的混合室相连通，混合室与燃烧室的出气端相连通，将燃烧室排出的、燃烧后的高温高压气体与第三管路流入的、未燃烧加热的高压空气相混合，以调节自混合室流出空气加热器的气体压力与温度。进一步的，所述发电设备由透平发电机构成，空气加热器的混合室出气口经管路与透平发电机相连通，以将混合室内形成的高温混合压缩气体传递至透平发电机处进行发电作业。进一步的，还包括一空气预热器，所述空气预热器包括相互独立的、可进行热交换的两个通道，第一通道两端分别与供气设备和空气加热器进气口相连通，第二通道与发电设备排气口相连通。进一步的，第二管路和/或第三管路分别经空气预热器的第一通道与空气加热器相连，使第二管路和/或第三管路中的、未加热燃烧的高压空气先流经第一通道与第二通道中的气体进行热交换预加热后，再流入燃烧室中进行燃烧加热。进一步的，所述供燃料设备包括一燃料供应罐，燃料供应罐经第一燃料供应管与燃烧室的进气口相连通，使燃料与高压空气混合后进入空气化热器的燃烧室，燃料供应罐经第二燃料供应管与燃烧室内设置的燃烧器相连通。进一步的，所述空气加热器由一罐体构成，罐体内部空间的两端分别设有燃烧室和混合室，燃烧室与混合室的靠近侧相连通；燃烧室远离混合室的一端为前端，该端设有与第一管路相连通的进气喷嘴；燃烧室的侧壁上设有至少一列导向喷嘴，各导向喷嘴分别与第二管路相连通。进一步的，所述燃烧室的侧壁上排布由多列沿罐体轴线间隔设置的、调整燃烧室内火焰方向的、供高压气体流入的导向喷嘴；每列导向喷嘴至少包括三个导向喷嘴，每列的各导向喷嘴均布于罐体的同一横断面上；每列的各导向喷嘴轴线相交于同一点；至少靠近燃烧室后端一列的各导向喷嘴轴线相交于罐体轴线处，使燃烧室喷入混合室的火焰沿罐体轴线方向喷射。进一步的，所述空气预热器的第二通道两端分别经进液管路与太阳能集热器的出口相连通、经出液管路与太阳能集热器的进口的相连通；所述的进液管路和出液管路上分别设有控制管路通道的控制阀。进一步的，所述燃烧器内设有为燃气和高压空气提供点火源的燃烧器。进一步的，所述燃烧室前端设有一进气喷嘴，进气喷嘴为双料混合喷嘴，所述双料混合喷嘴由一喷嘴头、喷嘴头处设置的混合结构及与混合结构相连通的第一进气口和第二进气口；第一进气口与第一管路相连通，以供高压空气流入；第二进气口与第一供料管路相连通，以供燃料流入。与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：1)、本专利技术可使空气加热器可利用高压空气同时作为助燃气、控制火焰方向的控制气流和调整混合气体工况的调节气流，达到了一气多用的目的，从而，使得整个空气加热系统的设备得到简化，同时，利用空气加热器的加热方式也较为稳定、可靠；2)、通过设置一空气预热器将发电后的废气与预加热空气进行热交换，达到对废气中预热的回收利用、实现热能的二次利用；同时，降低了热量损耗、减少了对环境的污染，达到了节能减排的目的；3)、在进气喷嘴处喷出混合有空气和燃料气体的混合气体，使得混合气体直接喷入燃烧室内，经燃烧室内设置的点火装置作用形成火焰，以对气体进行加热，生成高温高压气体；4)、第二路高压空气自燃烧室侧壁同一横断面上的、等间隔角度均布的各导向喷嘴处向燃烧室中喷射高压空气，以控制燃烧室内火焰的喷射方向，使得燃烧室中的火焰沿燃烧室轴线方向喷入混合室；5)、利用太阳能或发电废气中的预热对未进行燃烧加热的高压空气进行预加热，以降低发电过程中对燃料能源的损耗，降低对环境的污染；6)、采用再热流程可以提高发电装置的效率，与常规的采用节流阀控制进气压力恒定的高压气体膨胀系统相比，具有膨胀比大、系统整体效率高等优点。同时，本专利技术结构简单、方法简洁、效果显著，适宜推广使用。附图说明附图用来提供对本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用高压气体驱动可以并联发电用于新能源的发电装置，其特征在于：包括空气加热器、供气设备、供燃料设备、发电设备、活塞膨胀机组、透平膨胀机组以及再热器，所述空气加热器将空气进行加热生成高温高压气体，所述供气设备为空气加热器提供高压空气，所述活塞膨胀机组的进气口与高压气体进气管路连接，高压气体通过高压气体进气管路进入活塞膨胀机组，所述活塞膨胀机组的排气口与所述透平膨胀机组的进气口连接，将排气供给透平膨胀机组，所述再热器设于活塞膨胀机组和透平膨胀机组的进气管路上，用于加热系统中做功的气体，所述活塞膨胀机组的进气管路上设有阀门，用于控制气体的流动方向，从而控制高压气体在活塞膨胀机组中的流程，所述透平膨胀机组位于活塞膨胀机组的下游，利用活塞膨胀机组的排气作为动力源进行做功，所述供燃料设备为空气加热器提供燃料，所述发电设备利用空气加热器生成的高温高压气体发电，所述供气设备包括一储存高压气体的储气罐及与发电电网相连接的压缩机，压缩机产生高压气体并流入储气罐中储存，所述储气罐经第一管路与空气加热器的燃烧室进气口相连通，以为燃烧室提供助燃烧气，储气罐经第二管路与燃烧室内设置的导向喷嘴相连通，导向喷嘴的轴线自燃烧室侧壁向燃烧室的轴线方向延伸，以控制燃烧室内燃烧火焰的方向，储气罐经第三管路与空气加热器的混合室相连通，混合室与燃烧室的出气端相连通，将燃烧室排出的、燃烧后的高温高压气体与第三管路流入的、未燃烧加热的高压空气相混合，以调节自混合室流出空气加热器的气体压力与温度。...

【技术特征摘要】
1.一种用高压气体驱动可以并联发电用于新能源的发电装置，其特征在于：包括空气加热器、供气设备、供燃料设备、发电设备、活塞膨胀机组、透平膨胀机组以及再热器，所述空气加热器将空气进行加热生成高温高压气体，所述供气设备为空气加热器提供高压空气，所述活塞膨胀机组的进气口与高压气体进气管路连接，高压气体通过高压气体进气管路进入活塞膨胀机组，所述活塞膨胀机组的排气口与所述透平膨胀机组的进气口连接，将排气供给透平膨胀机组，所述再热器设于活塞膨胀机组和透平膨胀机组的进气管路上，用于加热系统中做功的气体，所述活塞膨胀机组的进气管路上设有阀门，用于控制气体的流动方向，从而控制高压气体在活塞膨胀机组中的流程，所述透平膨胀机组位于活塞膨胀机组的下游，利用活塞膨胀机组的排气作为动力源进行做功，所述供燃料设备为空气加热器提供燃料，所述发电设备利用空气加热器生成的高温高压气体发电，所述供气设备包括一储存高压气体的储气罐及与发电电网相连接的压缩机，压缩机产生高压气体并流入储气罐中储存，所述储气罐经第一管路与空气加热器的燃烧室进气口相连通，以为燃烧室提供助燃烧气，储气罐经第二管路与燃烧室内设置的导向喷嘴相连通，导向喷嘴的轴线自燃烧室侧壁向燃烧室的轴线方向延伸，以控制燃烧室内燃烧火焰的方向，储气罐经第三管路与空气加热器的混合室相连通，混合室与燃烧室的出气端相连通，将燃烧室排出的、燃烧后的高温高压气体与第三管路流入的、未燃烧加热的高压空气相混合，以调节自混合室流出空气加热器的气体压力与温度。2.根据权利要求1所述的一种用高压气体驱动可以并联发电用于新能源的发电装置，其特征在于：所述发电设备由透平发电机构成，空气加热器的混合室出气口经管路与透平发电机相连通，以将混合室内形成的高温混合压缩气体传递至透平发电机处进行发电作业。3.根据权利要求1或2所述的一种用高压气体驱动可以并联发电用于新能源的发电装置，其特征在于：还包括一空气预热器，所述空气预热器包括相互独立的、可进行热交换的两个通道，第一通道两端分别与供气设备和空气加热器进气口相连通，第二通道与发电设备排气口相连通。4.根据权利要求3所述的一种用高压气体驱动可以并联发电用于新能源的发电装置，其特征在于：第二管路和/或第三管路分别经空气预热器...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱银广，朱毅，
申请(专利权)人：智飞智能装备科技东台有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32